煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告

鄂托克旗新亞煤焦有限責(zé)任公司煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告2014年度新亞煤礦煤質(zhì)特征一覽表表1-2-4煤層編號(hào)代表厚度（m）洗選程度工業(yè)分析（%）全硫(%)發(fā)熱量（MJ/kg）膠質(zhì)層測(cè)定精煤回收率（%）中煤含量（%）磷P·d%牌號(hào)MadAdVdafSt，dQb,adQb,dafXm/mYm/m50.77原EQ\F(0.60-2.13,1.09)EQ\F(24.38-36.31,28.92)EQ\F(31.43-33.36,32.71)EQ\F(0.35-0.64,0.54)24.3033.061/3JM35浮EQ\F(0.83-1.70,0.99)EQ\F(10.00-16.92,11.77)EQ\F(28.08-34.38,31.59)EQ\F(0.42-0.62,0.50)EQ\F(35-44,38)EQ\F(0-21,15.4)EQ\F(46-56,53.4)EQ\F(16-25,53.4)0.009381.22原EQ\F(0.86-1.61,1.12)EQ\F(21.37-35.68,27.42)EQ\F(29.47-31.19,30.77)EQ\F(0.42-0.62,0.50)EQ\F(24.17-26.50,25.20)EQ\F(33.08-34.35,33.84)0.02321/3JM35浮EQ\F(0.59-1.55,1.02)EQ\F(8.62-17.70,12.53)EQ\F(28.83-31.02,29.87)EQ\F(0.77,)EQ\F(25-36,31.5)EQ\F(12-17,15.3)EQ\F(32-53,40.09)EQ\F(30-45,39.6)91.46原1.01-1.421.1721.18-46.2032.1134.01-34.7334.370.73-0.830.7820.00-22.2021.1030.06浮0.71-1.601.119.29-13.8610.9027.21-31.9729.610.66-1.080.8725-453515.5-1816.7513.20-36.224.7053.700.0531新亞煤礦煤質(zhì)特征一覽表續(xù)表1-2-4煤層編號(hào)代表厚度（m）洗選程度工業(yè)分析（%）全硫(%)發(fā)熱量（MJ/kg）膠質(zhì)層測(cè)定精煤回收率（%）中煤含量（%）磷P·d%牌號(hào)MadAdVdafSt，dQb,adQb,dafXm/mYm/m101.20原EQ\F(0.87-2.26,1.36)EQ\F(20.78-28.35,24.63)EQ\F(28.01-30.80,29.92)EQ\F(0.58-0.75,0.67)EQ\F(22.40-27.85,24.66)EQ\F(32.15-35.53,33.53)1/3JM35浮EQ\F(0.76-1.26,0.99)EQ\F(9.38-15.04,12.01)EQ\F(28.83-32.55,30.56)EQ\F(0.60,)EQ\F(26-40,30.4)EQ\F(14-26,19.4)EQ\F(23-50,31.19)EQ\F(45-55,49.8)0.0073162.05原EQ\F(0.34-1.27,0.89)EQ\F(18.71-33.65,26.74)EQ\F(27.13-31.27,29.23)EQ\F(0.75-2.85,1.81)EQ\F(25.47-28.02,26.94)EQ\F(33.86-35.46,34.70)0.05501/3JM35浮EQ\F(0.45-1.00,0.69)EQ\F(9.39-12.75,10.58)EQ\F(26.18-31.58,29.11)EQ\F(1.56-2.38,1.85)EQ\F(21-36,30.0)EQ\F(15-29,23.0)EQ\F(41-57,47.0)EQ\F(18-44,33.5)0.1137170.83原EQ\F(0.43-1.04,0.70)EQ\F(13.23-33.20,25.32)EQ\F(28.19-34.53,31.00)EQ\F(1.45-3.30,2.50)EQ\F(21.91-28.05,25.46)EQ\F(33.02-35.61,34.89)FM36浮EQ\F(0.40-0.99,0.70)EQ\F(9.18-15.32,12.01)EQ\F(26.65-30.68,28.23)EQ\F(1.33-1.96,1.60)EQ\F(5-28,20)EQ\F(25-80,37)EQ\F(23-46,38.4)EQ\F(2-37,23.5)0.0063各可采煤層煤種煤類分析一覽表表1-2-5煤層編號(hào)浮煤煤分類（1986年10月1日?qǐng)?zhí)行）Vdaf(%)膠質(zhì)層Y(mm)5號(hào)31.5915.41/3JM358號(hào)29.8715.31/3JM359號(hào)29.6116.751/3JM3510號(hào)30.5619.41/3JM351629.1123.01/3JM351728.2337.0FM36第四節(jié)工程地質(zhì)條件本區(qū)煤層頂?shù)装鍘r層以軟弱～半堅(jiān)硬巖石為主，有孔隙～裂隙水存在，但水量不大，故本區(qū)工程地質(zhì)條件為中等類型。礦井在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中未發(fā)生井巷塌陷和冒頂?shù)氖鹿?。但礦山生產(chǎn)中已形成大面積采空區(qū)，改變了巖層的原始狀態(tài)，使礦山工程地質(zhì)條件變得復(fù)雜。第三章礦區(qū)水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況1.地表水井田內(nèi)無(wú)常年地表徑流，大氣降水就地滲入地下，雨季大雨過(guò)后可形成短暫的洪流。礦井內(nèi)大小溝谷均為季節(jié)性流水，一般干枯無(wú)水，只在洪水期才有地表徑流，但持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。2.主要含水層與隔水層（1）第四系（Q）松散層孔隙潛水含水層為風(fēng)積沙、黃土狀亞砂土及殘坡積層，零星分布在井田內(nèi)，受分布位置及厚度限制，透水不含水。（2）堅(jiān)硬巖石孔隙～裂隙含水巖組=1\*GB3①山西組第四巖段含水帶：該巖段下部的灰白色(局部風(fēng)化后呈淺褐紅色)中粗砂巖，含裂隙孔隙水，含水層厚度10～15m。單位涌水量q=0.0639L/s·m，K=0.0476m/d。富水性弱。=2\*GB3②山西組第二巖段含水帶：灰白色中粗粒砂巖，含孔隙裂隙水，含水層厚度約10～16m。相鄰礦井最新資料，單位涌水量q=0.000134~0.113L/s·m，K=0.0143～0.0545m/d。富水性弱到中等，變化比較大。=3\*GB3③石炭系上統(tǒng)太原組含水層：上部以深灰色砂質(zhì)泥巖及泥巖為主，下部以灰白色、淺灰色中、細(xì)粒砂巖為主。根據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料：q=0.000134～0.113L/s·m，富水性變化較大，在無(wú)構(gòu)造地段富水性弱，而在斷裂及背、向斜較發(fā)育的地段，富水性中等。（3）奧陶系巖溶含水層主要為厚層灰?guī)r、薄層灰?guī)r。東北部為灰?guī)r大面積出露區(qū)，上部裂隙巖溶下部發(fā)育，一般沿層狀分布。該含水層水質(zhì)較好，但含水性不均勻，一般比較弱。該含水層與上部的含煤地層石炭系上統(tǒng)太原組（C2t）之間有石炭系上統(tǒng)太原組下部（（C2t1）和石炭系上統(tǒng)本溪組（C2b）隔水地層存在。因此，該含水層與上部直接充水含水層的水力聯(lián)系在勘查區(qū)內(nèi)大多數(shù)地段較弱，僅在構(gòu)造發(fā)育地段有可能具較密切的水力聯(lián)系，該含水層為井田的間接充水含水層。（4）隔水層=1\*GB3①山西組第三巖段隔水層：為灰綠色、灰色砂質(zhì)泥巖、粘土巖及2號(hào)、3號(hào)煤層。平均厚度約13m。=2\*GB3②山西組底部至9號(hào)煤頂板隔水層：灰～灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖及煤層，厚度約26m。=3\*GB3③16號(hào)煤層及頂?shù)装甯羲畬樱好簩蛹吧澳鄮r。一般厚6m，9-11勘探線在西來(lái)峰逆斷層附近存在變薄區(qū)，厚1.7m。全區(qū)來(lái)看，隔水性能還是很好的。=4\*GB3④中石炭統(tǒng)本溪組隔水層巖性以深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色細(xì)粒砂巖互層，中夾薄層粘土巖，其底部有零星分布的“山西式”鐵礦。該組地層膠結(jié)致密，一般為隔水層，全組厚度6.61～34.63m，平均23.04m。（三）礦井充水水源及通道1.充水水源（1）大氣降水是礦井水的主要補(bǔ)給來(lái)源井田無(wú)長(zhǎng)年地表水，基巖地層在井田范圍內(nèi)廣泛出露，直接接受第四系孔隙水和地表水的垂向滲透補(bǔ)給，而孔隙水、地表水都是來(lái)自大氣降水。因此，大氣降水是礦井水的主要補(bǔ)給來(lái)源，特別是每年的雨季要注意提前做好雨水灌入的準(zhǔn)備工作。（2）煤層頂?shù)装宓纳皫r水是開采煤層的直接充水水源開采10號(hào)煤層，將分別破壞或影響煤層頂板的山西組砂巖，故破壞或影響的多層砂巖含水層是開采煤層的直接充水水源。開采16號(hào)煤層，將分別破壞或影響煤層頂?shù)装宓奶M砂巖和本溪組頂界砂巖，故破壞或影響的多層砂巖含水層是開采煤層的直接充水水源。（3）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水是間接充水水源奧灰在高水位情況下可沿底板隱伏的斷層導(dǎo)水通道、陷落柱導(dǎo)水通道向礦井其它含水層垂向越流補(bǔ)給。因此，奧灰水是礦井開采期間的間接補(bǔ)給來(lái)源。另?yè)?jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)編制的《鄂托克旗新亞煤焦有限責(zé)任公司新亞煤礦16煤奧灰?guī)洪_采安全性論證》結(jié)果：本礦井范圍內(nèi)16煤底板標(biāo)高在1145-1330m之間。由此可以得出本井田16煤層底板最低標(biāo)高（1145m）也高于奧灰含水層的水位標(biāo)高(1125.2m)，故本礦井開采16煤層為非帶壓開采。2.充水通道（1）煤層開采時(shí)，頂板覆巖產(chǎn)生不規(guī)則的冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶作為通道，底板破壞帶也可以作為通道，這些通道溝通了各砂巖含水層之間的水力聯(lián)系，導(dǎo)致各層砂巖裂隙水涌（突）入回采工作面。（2）井田內(nèi)導(dǎo)水?dāng)鄬邮菍W灰水導(dǎo)入礦井的重要可能通道。（3）封閉不良鉆孔，特別是鉆進(jìn)到奧灰的封閉不良鉆孔是奧灰或其它含水層的水進(jìn)入礦井的通道。（4）在雨季，地表水可通過(guò)老空區(qū)裂隙帶直接進(jìn)入礦井。（四）井田充水的影響因素1.本井田開采位置由于距露頭較近，部分地方已有露頭，礦井涌水量受季節(jié)影響，雨季水量較大，旱季水量較小。2.構(gòu)造不僅對(duì)礦區(qū)的含水層分布有控制作用，首先是褶曲形態(tài)控制了地下水流向和水位，控制了地下水的分布；同時(shí)由于本礦井及鄰區(qū)的斷層有導(dǎo)水的可能，它們也對(duì)含水層有溝通作用，使各含水層產(chǎn)生越流補(bǔ)給，且斷層也是礦井充水的重要通道，因此構(gòu)造也是井田充水的重要影響因素。3.采掘活動(dòng)是礦井充水的人為影響因素，本礦井的采掘活動(dòng)形成的頂板裂隙帶、底板破壞帶是導(dǎo)水的重要通道，本礦采掘活動(dòng)所引起的礦山壓力的變化也是礦井出水的影響因素。本礦和鄰近礦井歷史上采掘活動(dòng)所形成的采空區(qū)積水，也是礦井生產(chǎn)中的重要威脅。（四）礦井涌水量預(yù)計(jì)根據(jù)煤礦實(shí)際測(cè)量，礦井正常涌水量20m3/h，最大涌水量30m3/h。第四章開采技術(shù)及條件第一節(jié)基本情況礦井為低瓦斯礦井，煤層自燃等級(jí)為Ⅱ級(jí)，自燃傾向性為自燃，有煤塵爆炸危險(xiǎn)，無(wú)地溫異常。井田內(nèi)受斷層影響，構(gòu)造復(fù)雜程度屬于簡(jiǎn)單類型。本井田可采煤層6層，為5、8、9、10、16-1、16-2煤層。5號(hào)煤層煤層厚度0.96～0.54m，平均0.74m，含夾矸0～2層，夾矸厚度0.03～0.08m，部分可采；8號(hào)煤層厚度0.25～2.25m，平均1.37m，含夾矸1～4層，夾矸最大厚度0.35m，大部分可采；9號(hào)煤層厚度0.20～2.58m，平均1.13m，含夾矸1～2層，夾矸最大厚度0.13m，大部分可采；10號(hào)煤層厚度1.01~1.47m，平均1.15m，全區(qū)可采；實(shí)際16-1號(hào)煤層平均厚度為2.48m，全區(qū)可采；實(shí)際16-2號(hào)煤層平均厚度2.73m，全區(qū)可采；16-1煤層與16-2煤層間距0.33m。5、8、9、10煤層底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖；16-1、16-2、17煤層頂?shù)装鍘r性一般為細(xì)砂巖。又根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)于2010年5月做的《鄂托克旗新亞煤焦有限責(zé)任公司新亞煤礦16煤帶壓開采安全性評(píng)價(jià)》中的“本井田16-2號(hào)煤開采標(biāo)高1150~1330m，而通過(guò)類比得出的奧灰水位標(biāo)高為1125.2m，所以本礦井開采16煤層屬于非帶壓開采?！钡慕Y(jié)論。16煤層下部的17煤層無(wú)法判斷是否屬于帶壓開采，故本設(shè)計(jì)對(duì)17煤層按呆滯煤量處理，不進(jìn)行開采。所以，認(rèn)為本礦井開采條件屬中等～較好。第二節(jié)、井田開拓一、井筒用途、布置及裝備根據(jù)開拓布置，礦井共布置三條井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井，主、副斜井為新建，回風(fēng)立井為已有。1、主斜井坡度17°，斜長(zhǎng)403m，方位角96°，凈寬4.2m，凈高3.6m，凈斷面積13.2m2，半圓拱斷面，表土段混凝土砌碹支護(hù)，砌碹厚度500mm，基巖段錨噴支護(hù)，噴砼厚度150mm。井筒內(nèi)鋪設(shè)帶寬1000mm的皮帶運(yùn)輸機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井煤炭出井任務(wù)。井筒內(nèi)敷設(shè)有消防灑水管路、排水管路、壓風(fēng)管路及動(dòng)力、通信、信號(hào)、監(jiān)控、照明電纜，并布置臺(tái)階，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。2、副斜井坡度9°-15°，斜長(zhǎng)672m，方位角99°，凈寬4.0m，凈高3.4m，凈斷面積11.9m2，半圓拱斷面，表土段混凝土砌碹支護(hù)，砌碹厚度500mm，基巖段錨噴支護(hù)，噴砼厚度120mm。副斜井的任務(wù)是進(jìn)風(fēng)、輔助提升、運(yùn)人兼作礦井的一個(gè)安全出口。輔助提升方式為單鉤串車。井筒內(nèi)敷設(shè)有消防灑水管路及通信、監(jiān)控、照明電纜。3、回風(fēng)立井傾角90°，垂深154.5m，凈寬2.7m，井筒井直徑4.0m，凈斷面積12.56m2，混凝土砌碹支護(hù)，砌碹厚度300mm?；仫L(fēng)斜井擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，是礦井的專用回風(fēng)井。井筒內(nèi)敷設(shè)灌漿管路，井筒內(nèi)設(shè)行人梯子間，兼作礦井安全出口?；仫L(fēng)井井口設(shè)防爆蓋，并在井筒上部設(shè)風(fēng)硐和行人安全出口。各井筒特征見表2-4-1，各井筒斷面見插圖2-4-1～2-4-5。井筒特征表表2-4-1序號(hào)井筒特征井筒名稱主斜井副斜井回風(fēng)立井1井口坐標(biāo)（m）經(jīng)距（X）4365482.5324365529.1964365171.30緯距（Y）36414490.64236414327.80736413948.772井口標(biāo)高（m）1317.8451321.021323.003提升方位角（度）969904井筒傾角（度）179、15905水平標(biāo)高（m）第一水平1273最終水平12006井筒深度或斜長(zhǎng)（m）初期深度29131461最終深度403672154.57井筒直徑或?qū)挾龋╩）凈4.24.04.0掘進(jìn)5.2/4.55.0/4.244.68井筒斷面積（m2）凈13.211.912.56掘進(jìn)18.9/15.217.8/13.816.619支護(hù)方式厚度（mm）500/150500/120300材料混凝土/錨噴混凝土/錨噴混凝土10井筒裝備帶式輸送機(jī)單鉤串車梯子間二、井壁結(jié)構(gòu)1、井筒穿過(guò)巖層及施工方法根據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，主、副斜井位于露頭附近，所穿巖層主要是第四系表土層。井筒開鑿前應(yīng)先施工井筒檢查鉆，以查明各巖層的厚度、涌水量、基巖風(fēng)化厚度等情況，同時(shí)查明煤層風(fēng)化情況及有無(wú)采空區(qū)等，以便于施工時(shí)采取相應(yīng)的措施。井筒表土段采用明槽開挖，基巖段采用鉆爆法施工。2、井壁結(jié)構(gòu)主斜井、副斜井井頸段均采用半圓拱鋼筋砼砌碹，支護(hù)厚度為350mm；基巖段均為半圓拱錨網(wǎng)噴，支護(hù)厚度為120mm。回風(fēng)立井為已有，支護(hù)為混凝土澆筑，支護(hù)厚度為300mm。第三節(jié)開采一、首采區(qū)位置選擇初期由于5號(hào)煤層過(guò)薄，不適宜開采，其下部8號(hào)煤層基本開采完畢，9、10號(hào)煤層過(guò)薄，布置綜采工作面有困難，并且較難達(dá)產(chǎn)，為使礦井盡快投產(chǎn)，故礦井投產(chǎn)時(shí)在二水平16-1號(hào)煤層西南部布置一個(gè)綜采工作面。二、煤層賦存及開采技術(shù)條件本井田可采煤層6層，為5、8、9、10、16-1、16-2煤層。5號(hào)煤層煤層厚度0.96～0.54m，平均0.74m，含夾矸0～2層，夾矸厚度0.03～0.08m，部分可采；8號(hào)煤層厚度0.25～2.25m，平均1.37m，含夾矸1～4層，夾矸最大厚度0.35m，大部分可采；9號(hào)煤層厚度0.20～2.58m，平均1.13m，含夾矸1～2層，夾矸最大厚度0.13m，大部分可采；10號(hào)煤層厚度1.01~1.47m，平均1.15m，全區(qū)可采；實(shí)際16-1號(hào)煤層平均厚度為2.48m，全區(qū)可采；實(shí)際16-2號(hào)煤層平均厚度2.73m，全區(qū)可采；16-1煤層與16-2煤層間距0.33m。5、8、9、10煤層底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖；16-1、16-2、17煤層頂?shù)装鍘r性一般為細(xì)砂巖。又根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)于2010年5月做的《鄂托克旗新亞煤焦有限責(zé)任公司新亞煤礦16煤帶壓開采安全性評(píng)價(jià)》中的“本井田16-2號(hào)煤開采標(biāo)高1150~1330m，而通過(guò)類比得出的奧灰水位標(biāo)高為1125.2m，所以本礦井開采16煤層屬于非帶壓開采?！钡慕Y(jié)論。16煤層下部的17煤層無(wú)法判斷是否屬于帶壓開采，故本設(shè)計(jì)對(duì)17煤層按呆滯煤量處理，不進(jìn)行開采。三、采煤方法通過(guò)分析煤層賦存及開采技術(shù)條件，適合本礦井各煤層的采煤方法主要有綜合機(jī)械化采煤方法、普通機(jī)械化采煤方法和鉆爆采煤法，各類采煤方法的特點(diǎn)分述如下：綜合機(jī)械化采煤方法在礦井開采中運(yùn)用較為普遍，具有機(jī)械化程度高，工作面安全性好，回采率高，工效高的顯著特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)綜采開采、頂板管理、設(shè)備修理、工作面搬家、過(guò)斷層、處理漏頂?shù)确矫嬉呀?jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。本礦井各煤層雖然厚度較小，但煤層賦存穩(wěn)定，厚度變化小，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備可保證連續(xù)使用于各煤層。雖然綜合機(jī)械化采煤設(shè)備投資大，但針對(duì)本礦井條件可通過(guò)減小工作面長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)降低投資的目的。高檔普通機(jī)械化采煤法采用滾筒式采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、單體液壓支柱、金屬頂梁及其它附屬設(shè)備等進(jìn)行配套生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)采煤工藝過(guò)程部分機(jī)械化。該采煤法設(shè)備投資較少，但仍可保持較高的機(jī)械化水平。另外，該采煤法的設(shè)備較為輕便，工作面搬家方便。尤其是對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性較強(qiáng)，設(shè)備較簡(jiǎn)單，投資相對(duì)較少。本礦井各煤層為薄煤層，厚度變化較小，故相對(duì)于礦井60萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力，采用高檔普通機(jī)械化采煤法技術(shù)經(jīng)濟(jì)上更為合理。但本礦井上組煤和下組煤均為近距離煤層，尤其16-1號(hào)和16-2號(hào)煤層層間距實(shí)際揭露較小，上部煤層的開采后采用高檔普通機(jī)械化采煤法開采下部煤層時(shí)，頂板管理將成為一個(gè)極大的難題。鉆爆采煤法對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，適用于小型礦井，或作為中型礦井的輔助采煤方法。但其勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差，產(chǎn)量低，效率低。通過(guò)以上分析，認(rèn)為綜合機(jī)械化采煤方法雖然投資偏大，但安全條件好、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高，又符合內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策及“鄂爾多斯市人民政府關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)淘汰落后產(chǎn)能實(shí)施方案的通知（鄂府發(fā)電[2009]9號(hào)）”的要求，故確定本礦井在開采中運(yùn)用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤方法。其中16-1、16-2煤層采用偽傾斜長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤方法，8、9、10煤層采用走向長(zhǎng)壁薄煤層綜合機(jī)械化采煤方法。四、工作面回采工藝工作面回采方式為后退式，相鄰工作面之間凈留煤柱15m。在生產(chǎn)過(guò)程